DE102007026124B4

DE102007026124B4 - Fahrzeugradarvorrichtung

Info

Publication number: DE102007026124B4
Application number: DE102007026124A
Authority: DE
Inventors: Katsuhisa Kodama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2012-04-26
Anticipated expiration: 2027-06-06
Also published as: JP2008122188A; JP4410232B2; DE102007026124A1

Abstract

Fahrzeugradarvorrichtung, umfassend: einen ebenen Reflektor (1) zum selektiven Reflektieren oder Durchlassen einer elektromagnetischen Welle entsprechend der Polarisationsrichtung der elektromagnetischen Welle; einen Hauptradiator (2) zum Aussenden einer elektromagnetischen Welle in Richtung des ebenen Reflektors (1); einen Parabolreflektor (4), der ein Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel (3) zum Reflektieren der elektromagnetischen Welle aufweist, die durch das Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel (3) polarisiert wurde, so dass die elektromagnetische Welle den ebenen Reflektor (1) passieren und durch diesen ausstrahlen kann; und eine Antriebseinheit (5) zum Antreiben des Parabolreflektors (4), um die Aussenderichtung der elektromagnetischen Welle zu verändern; wobei der ebene Reflektor (1) ein Metallblech mit einer Mehrzahl von geraden Leitern (10) ist, wobei der ebene Reflektor (1) an einer Abdeckung (8) an einer Position innerhalb und beabstandet von der Abdeckung (8) befestigt ist, die den Parabolreflektor (4) umgibt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugradarvorrichtung, und genauer gesagt auf eine Antennenvorrichtung zum Durchführen einer Abtastbewegung des ausstrahlenden elektromagnetischen Strahls.
Bei einer herkömmlichen Fahrzeugradarvorrichtung wird die Vorrichtung dazu verwendet, die Umgebung eines Fahrzeugs zu überwachen, an dem die Radarvorrichtung befestigt ist. Die Vorrichtung sendet eine elektromagnetische Welle in die Umgebung des Fahrzeugs aus, um ein reflektiertes Signal von irgendeinem Hindernis zu empfangen, um auf diese Weise den Abstand, die relative Geschwindigkeit und die Richtung von Hindernissen in der Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen.
Bei einer Radarvorrichtung, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP 2001-217646 A offenbart ist, ist beispielsweise ein ebener Reflektor, der aus einer Anzahl von parallelen geraden Leiterstreifen gebildet ist, die mittels Plattieren oder dergleichen an einer Abdeckung der Radarvorrichtung erzeugt sind, vorgesehen, um die elektromagnetische Welle entsprechend der Polarisationsrichtung zu reflektieren oder hindurchzulassen. Die elektromagnetische Welle wird von dem Hauptradiator in Richtung des ebenen Reflektors ausgesendet, von dem sie in Richtung eines Parabolreflektors reflektiert wird, der ein Polarisaitons-Dreh-Reflektionsmittel („polarization twisting reflection means”) aufweist. Die elektromagnetische Welle wird an den Parabolreflektor in Bezug auf ihre Polarisationsrichtung durch das Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel geändert und wird dann wieder in Richtung des ebenen Reflektors reflektiert. Die elektromagnetische Welle, deren Polarisationsrichtung geändert wurde, wird mit Hilfe des ebenen Reflektors in Richtung des Zielbereichs ausgesendet. Um den Zielbereich abzutasten, umfasst die Vorrichtung ferner eine Antriebseinheit zum Antreiben des Parabolreflektors, um die Aussenderichtung der elektromagnetischen Welle zu ändern.
Jedoch sind die geraden Leiter, welche den ebenen Reflektor der herkömmlichen Radarvorrichtung bilden, an der Innenfläche der Abdeckung mittels Plattieren oder dergleichen ausgebildet. Da die Abdeckung der herkömmlichen Fahrzeugradarvorrichtung aus einem geformten Harz, wie beispielweise Kunststoff oder dergleichen, hergestellt ist, war es schwierig, die Genauigkeit der Ebene aufrechtzuerhalten, wodurch, zusätzlich zu anderen Faktoren, wie beispielsweise Abweichungen in Bezug auf die Leiterbreite und den Leiterabstand, die Leistung der Fahrzeugradarvorrichtung stark herabgesetzt wurde.
Wenn der ebene Reflektor hergestellt wird, indem eine Plattierung auf die Innenfläche der Abdeckung aufgetragen wird, wie es bei der herkömmlichen Fahrzeugradarvorrichtung der Fall ist, werden ferner das Layout und die Konfiguration der Abdeckung durch die Randbedingungen der Reflektionsposition und dergleichen festgelegt, so dass die Gestaltungsfreiheit in Bezug auf das strukturelle Design unvorteilhaft gering ist.
Während ferner vorgeschlagen wird, einen Harzfilm, auf dem gerade Leiter vorgesehen sind, integral an der Abdeckung zu formen, oder den Film an die Abdeckung zu schweißen oder mit Hilfe eines Klebstoffs zu kleben, ist es ferner schwer, das Maß der Flachheit beizubehalten, und zudem ist es schwer, stabile Herstellungsbedingungen zu erzielen, da die Herstellungsschritte kompliziert sind, und es muss befürchtet werden, dass der Film aufgrund des Unterschieds des Ausdehnungskoeffizienten bricht oder sich von der Abdeckung trennt, da es unmöglich ist, das gleiche Harzmaterial in der Abdeckung und in dem Film zu verwenden.
Aus der US 6 404 399 B1 ist eine Radarantenne bekannt, bei der ein Parabolreflektor und ein ebener Reflektor vorgesehen sind. Hierbei ist der ebene Reflektor integral als Teil eines Gehäuses an der Frontfläche des Gehäuses ausgebildet.
Die EP 1 617 234 A1 offenbart eine Fahrzeugradarvorrichtung, bei der eine Schlitzplatte mittels eines Schaums als Abstandshalter an einem Gehäuse angebracht ist.
Ferner ist die JP 2003 258 543 A aus dem Stand der Technik bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugradarvorrichtung zu schaffen, deren Radarleistung aufgrund der Abweichungen in Bezug auf die ebene Reflektorkonfiguration und die geraden Leiterabmessungen nicht verschlechtert wird, und bei der die Freiheit in Bezug auf das strukturelle Design und eine anhaltende Verlässlichkeit verbessert werden.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugradarvorrichtung, die einen ebenen Reflektor zum selektiven Reflektieren oder Durchlassen einer elektromagnetischen Welle entsprechend der Polarisationsrichtung der elektromagnetischen Welle, einen Hauptradiator zum Aussenden einer elektromagnetischen Welle in Richtung des ebenen Reflektors, einen Parabolreflektor mit einem Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel zum Reflektieren der elektronischen Welle, die durch das Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel polarisiert wurde, so dass die elektromagnetische Welle den ebenen Reflektor passieren und ausgestrahlt werden kann, und eine Antriebseinheit zum Antreiben des Parabolreflektors umfasst, um die Aussenderichtung der elektromagnetischen Welle zu ändern, wobei der ebene Reflektor ein Metallblech mit einer Mehrzahl von geraden Leitern ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der ebene Reflektor ein dünnes Metallblech, so dass das Flachheitsmaß des ebenen Reflektors, das bei der herkömmlichen Fahrzeugradarvorrichtung schwer zu verbessern war, verbessert werden kann, und dass die Leistungsabweichung der Fahrzeugradarvorrichtung verringert werden kann, da die Abweichungen in Bezug auf die Linienbreite und den Abstand der geraden Leiter des ebenen Reflektors verringert werden können. Zudem kann die dauerhafte Verlässlichkeit des ebenen Reflektors und das Freiheitsmaß in Bezug auf die Abdeckungsanordnung und das strukturelle Design des Fahrzeugradars erhöht werden. Der ebene Reflektor ist dabei beabstandet zu der Abdeckung an dieser befestigt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher, wobei:
1 eine schematische Schnittansicht der Fahrzeugradarvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1 ist;
3 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie B-B in 2 ist;
4 eine Draufsicht des ebenen Reflektors der Fahrzeugradarvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
5 ein Graph ist, in dem die Reflektion der senkrecht und parallel polarisierten elektromagnetischen Welle im 76 GHz Frequenzbereich gegen den variierenden Schlitzabstand p und die feste Schlitzbreite L aufgetragen ist;
6 ein Graph ist, in dem die Reflektion der senkrecht und parallel polarisierten, elektromagnetischen Welle im 76 GHz Frequenzbereich gegen die sich ändernde Schlitzbreite L und den festen Abstand p aufgetragen ist;
7 eine schematische Draufsicht des Parabolreflektors der Fahrzeugradarvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
8 eine schematische Schnittansicht des Parabolreflektors ist, der in 7 dargestellt ist;
9 eine schematische Draufsicht des ebenen Reflektors der Fahrzeugradarvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
10 eine schematische Schnittansicht ist, die ein weiteres Beispiel der Befestigungsstruktur des ebenen Reflektors der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 eine schematische Ansicht ist, die noch ein weiteres Beispiel der Befestigungsstruktur des ebenen Reflektors der vorliegenden Erfindung zeigt; und
12 eine schematische Ansicht ist, die ein weiteres Beispiel der Befestigungsposition des ebenen Reflektors der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die 1 bis 8 zeigen eine Fahrzeugradarvorrichtung der vorliegenden Erfindung. In den 1 bis 3 umfasst die Fahrzeugradarvorrichtung einen ebenen Reflektor 1 zum selektiven Reflektieren oder Durchlassen einer elektromagnetischen Welle entsprechend der Polarisationsrichtung der elektromagnetischen Welle, einen Hauptradiator 2 zum Ausstrahlen einer elektromagnetischen Welle in Richtung des ebenen Reflektors 1, einen Parabolreflektor 4 mit einem Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel 3 zum Reflektieren der elektromagnetischen Welle, die durch das Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel 3 polarisiert wurde, so dass die elektromagnetische Welle den ebenen Reflektor 1 passieren und durch diesen strahlen kann, und eine Antriebseinheit 5 zum Antreiben des Parabolreflektors 4 zum Ändern der Richtung der Strahlung der elektromagnetischen Welle.
Die Fahrzeugfördervorrichtung umfasst auch ein Gehäuse 6, das einen Gehäusehauptkörper 7 und eine Abdeckung 8 aus einem dielektrischen Material, wie beispielsweise Kunststoff, umfasst.
Der ebene Reflektor 1 ist ein elektrisch leitendes Metallblech aus rostfreiem Stahl oder dergleichen und umfasst eine ebene Konfiguration, wie es in den 2 und 4 gezeigt ist. Wie es anhand der Figuren zu erkennen ist, umfasst der ebene Reflektor 1 eine Mehrzahl von parallelen geraden Leitern 10, die innerhalb eines Rahmens 9 vorgesehen sind, um eine Mehrzahl von Schlitzen 11 zwischen den geraden Leitern 10 zu definieren, und ist an vier Eckenbereichen des Rahmens 9 von der Abdeckung 8 gehalten. Bei dem dargestellten Beispiel umfasst der Rahmen 9 kreisförmige Löcher 12, durch welche die Spitzenbereiche der gestuften Vorsprünge 13, die an der Innenfläche der Abdeckung 8 angeordnet sind, eingesetzt werden können, und der vorstehende Spitzenbereich wird erwärmt oder abgedichtet, um einen nietenartigen Kopfbereich 14 zu erzeugen, so dass der ebene Reflektor 1 fest an der Abdeckung 8 gehalten ist. Der ebene Reflektor 1 ist beabstandet oder schwebend von der Abdeckung 8 gehalten, da der ebene Reflektor 1 aufgrund der Vibration von dem Fahrzeug Störungen verursachen kann, wenn diese miteinander in Oberflächenkontakt gebracht werden.
Die geraden Leiter 10 können beispielsweise mit Hilfe eines kombinierten Plattierungs- und Ätzschrittes hergestellt werden und bilden eine Anzahl von Leiterstreifen, die einander in Bezug auf den Abstand und die Breite entsprechen und parallel zueinander angeordnet sind, so dass zwischen diesen Schlitze 11 definiert werden, die einander in Bezug auf den Abstand und ihre Breite entsprechen. Bei dem ebenen Reflektor 1 handelt es sich entsprechend um einen Reflektorspiegel zum Realisieren einer selektiven Reflektion der elektromagnetischen Welle entsprechend der Polarisationsrichtung.
Bei dem ebenen Reflektor 1 wird die polarisierte Welle parallel zu den geraden Leitern 10 des ebenen Reflektors 1 aus der von dem Hauptradiator 2, der eine linear polarisierte Welle aussendet, ausgesendeten elektromagnetischen Welle einer Totalreflektion an dem ebenen Reflektor 1 unterzogen. Im Gegensatz dazu wird die polarisierte Welle vertikal zu den geraden Leitern 10 des ebenen Reflektors 1 in einem Raum durch die Schlitze 11 gesendet, die zwischen den geraden Leitern 10 des ebenen Reflektors 1 ausgebildet sind. Der ebene Reflektor 1 realisiert auf diese Weise die selektive Reflektion der polarisierten Welle.
4 zeigt ein Metallblech mit den geraden Leitern 10 und den Schlitzen 11 zur Realisierung der Funktion des ebenen Reflektors 1, sowie eine vergrößerte Detailansicht des Schlitzmusters. Der ebene Reflektor 1 ist aus einem elektrisch leitenden und nicht-magnetischen Material hergestellt, wie beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Kupfer und Aluminium, und sein bevorzugtes Ebenheitsmaß hinsichtlich der Radarleistung ist gleich oder kleiner als 0,1 mm. Während es bevorzugt wird, dass das Metallblech eine geringere Dicke aufweist, so dass die Radarleistung nicht beeinflusst wird, beträgt die Dicke des Metallblechs des dargestellten Beispiels 0,3 mm im Hinblick auf die Genauigkeit der Leiterbreite und der Schlitzbreite, der Blechflachheit, der Blechsteifheit und dergleichen. Die Schlitze 11 des ebenen Reflektors 1, die mit Hilfe des Metallätzprozesses hergestellt werden können, können vorteilhaft preiswert mit einer hohen Präzision und einer hohen Verlässlichkeit hergestellt werden. In 4 bezeichnet „t” den Abstand der Schlitze 11 und „W” die Breite der geraden Leiter 10.
Die Breite der geraden Leiter 10 und die Breite der Schlitze 11 des ebenen Reflektors 1 sind derart gewählt, dass die maximale Effizienz bei der selektiven Reflektion der polarisierten Welle erzielt wird, bei der die polarisierte Welle parallel zu den geraden Leitern 10 (parallel polarisierte Welle) reflektiert und die polarisierte Welle senkrecht zu den geraden Leitern 10 (senkrecht polarisierte Welle) durchgelassen wird.
Der Reflektionskoeffizient Rh² der polarisierten Welle parallel zu den Leiterschlitzen (parallele Polarisation) wird durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt, wobei P der Schlitzabstand, L die Schlitzbreite und λ eine Raumwellenlänge der elektromagnetischen Welle ist. Rh² = 1/({1 + [(2P/λ)In[cos(πL/2P)]]}
Der Reflektionskoeffizient Rv² der polarisierten Welle senkrecht zu den Leiterschlitzen (senkrechte Polarisation) wird durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt. Rv² = [(2P/λ)In[sin(πL/2P)]/{1 + [(2P/λ)In[sin(πL/2P)]}
5 ist ein Graph, der den Reflektionskoeffizienten der senkrecht und parallel polarisierten Wellen im 76 GHz Frequenzbereich mit festen Breiten der Schlitze 11 von L = 0,15 mm, 0,2 mm und 0,3 mm und sich ändernden Schlitzabstand P zeigt. 6 ist ein Graph, der den Reflektionskoeffizienten der senkrecht und parallel polarisierten Wellen im 76 GHz Frequenzbereich mit festem Abstand des Schlitzes 11 von P = 0,3 mm, 0,4 mm und 1,0 mm und sich ändernder Schlitzbreite L zeigt. Bei der vorliegenden Erfindung wurde L/P auf 0,5 eingestellt, da es erforderlich war, die Beziehung von L/P im Bereich von 0,5 aus den 5 und 6 festzulegen, um die Durchlässigkeit der senkrecht polarisierten Welle zu verbessern oder die Totalreflektion der polarisierten Welle parallel zu den geraden Leitern 10 (parallele Polarisation) zu erzielen, und um den Reflektionsfaktor der polarisierten Welle senkrecht zu den Schlitzen (senkrechte Polarisation) klein zu machen.
Der Parabolreflektor 4 der Fahrzeugradarvorrichtung umfasst eine Struktur, die in den 7 und 8 gezeigt ist, und umfasst das Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel 3 zum Empfangen der elektromagnetischen Welle, die von dem ebenen Reflektor 1 reflektiert wurde, wobei das Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel 3 bewirkt, dass die elektromagnetische Welle, deren Polarisationsrichtung geändert wurde, in Richtung des ebenen Reflektors 1 reflektiert wird und den ebenen Reflektor 1 passiert, um diese in die durch die Radarvorrichtung abzutastende Richtung auszusenden.
Der Parabolreflektor 4 umfasst als Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel 3 ein Dielektrikum 17 mit einer gleichmäßigen Dicke, das erste und zweite Parabolflächen 15 und 16 aufweist, eine Mehrzahl von streifenförmigen geraden Leitern 19, die an der ersten Parabolfläche 15 derart angeordnet sind, dass sie sich entlang dieser erstrecken, um eine Mehrzahl von Schlitzen 18 zwischen sich zu definieren, und eine Backup-Leiter 20, der auf der gesamten Fläche der zweiten Parabolfläche 16 angeordnet ist und diese abdeckt, um die elektromagnetische Welle, die durch die Mehrzahl von Schlitzen 18 zwischen den geraden Leitern 20 und das Dielektrikum dringt, zu reflektieren.
Es sollte klar sein, dass die geraden Leiter 19 des Parabolreflektors 4 nicht ganz gerade sind, sondern entlang der ersten Parabolfläche 15 gekrümmt sind. Ferner ist seine Konfiguration ein projiziertes Muster der geraden Leiter 10 und der Schlitze 11 des ebenen Reflektors 1, das entlang der zentralen Achse des Parabolreflektors 4 auf den Parabolreflektor 4 projiziert und um 45 Grad um die zentrale Achse gedreht ist. Mit anderen Worten, entspricht das ebene Projektionsmuster der geraden Leiter 19 entlang der zentralen Achse (Bewegungsrichtung der elektromagnetischen Welle) des Parabolreflektors 4, gedreht um 45°, der Konfiguration der geraden Leiter 10 des ebenen Reflektors 1.
Die geraden Leiter 19 und der Backup-Leiter 20 des parabolischen Reflektors 4 sind auf den ersten und zweiten Parabolflächen 15 und 16 des Dielektrikums 17 angeordnet, wobei der Abstand zwischen diesen der Dicke des Dielektrikums entspricht, so dass eine Phasendifferenz von 90 Grad zwischen der elektromagnetischen Welle, die an den geraden Leitern 19 reflektiert wird, und der elektromagnetischen Welle, die an dem Backup-Leiter 20 reflektiert wird, erzeugt wird.
Wenn die Polarisationsrichtung der ausgesendeten, elektromagnetischen Welle der Fahrzeugradarvorrichtung um 45 Grad nach links gedreht wird, wird die elektromagnetische Welle, die von dem Hauptradiator 2 bei einer Polarisation nach rechts um 45 Grad ausgesendet wird, an den geraden Leitern 10 des ebenen Reflektors 1 vollständig reflektiert, und die Polarisationsrichtung wird um 90 Grad geändert, so dass sie zu einer polarisierten Welle wird, die durch das Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel 3, das durch die geraden Leiter 19 und den Backup-Leiter 20 des Parabolreflektors 4 angeordnet bei 45° relativ zu den geraden Leitern 10 des ebenen Reflektors 1 innerhalb einer Ebene senkrecht zu der Bewegungsrichtung der elektromagnetischen Welle gebildet wird, um 45 Grad nach links gedreht ist, und die dann den ebenen Reflektor 1 passiert, um in den Raum ausgesendet zu werden.
Der Hauptreflektor 2, der eine elektromagnetische Welle in Richtung des ebenen Reflektors 1 aussendet, ist an einer oder um eine Position des Spiegelbildes des Fokuspunktes des Parabolreflektors 4 angeordnet, der durch den ebenen Reflektor 1 gebildet wird. In dem dargestellten Beispiel ist der Hauptradiator 2 in der Nähe der Rückseite des zentralen Bereichs des Parabolreflektors 4 positioniert und an dem Gehäusehauptkörper 7 befestigt, so dass die ausgesendete, elektromagnetische Welle durch eine Öffnung 21, die an dem zentralen Bereich des Parabolreflektors 4 vorgesehen ist, dringt und in Richtung des ebenen Reflektors strahlt.
Der Parabolreflektor 4 ist zur Änderung der Aussenderichtung der elektromagnetischen Welle mit einer Antriebseinheit 5 versehen, um die Aussenderichtung der elektromagnetischen Welle zu ändern. Genauer gesagt, ist der Parabolreflektor 4 in der Mitte des Schwerpunktes mit einer Drehwelle 22 versehen, die drehbar durch das Gehäuse 6 gehalten ist. Die Antriebseinheit 5 zum Ändern des Winkels des Parabolreflektors 4 ist in dem dargestellten Beispiel eine magnetisch abstoßende Antriebseinheit, die ein Paar von Magneten 23, die an dem Parabolreflektor 4 angeordnet sind, ein Paar von Magneten 24, die an dem Gehäuse 6 gegenüber den Magneten 23 befestigt sind und eine entgegen gesetzte Polarität aufweisen, und eine Spule 25 umfasst, die auf jeden der Magneten 24 gewickelt ist. Zwei Spulen 25 sind in Reihe miteinander verbunden, so dass ein elektrischer Strom in die entgegen gesetzte Richtung fließt und die Intensität der magnetischen Abstoßkraft zwischen den Magneten 23 und 24 regelt, wenn diese mit Energie versorgt werden. Der Parabolreflektor 4 wird in Bezug auf die Drehrichtung durch die Richtung des Stroms und in Bezug auf den Drehwinkel durch die Höhe des Stroms gesteuert.
Gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist der ebene Reflektor mit einem dünnen Metallblech ausgebildet, so dass die Präzision der Ebenheit verbessert wird, die Abweichung der Breite und des Abstandes der geraden Leiter verringert wird, und die Abweichung der Leistung der Fahrzeugradarvorrichtung reduziert wird. Zudem kann die dauerhafte Verlässlichkeit des ebenen Reflektors verbessert werden, und die Freiheit in Bezug auf das strukturelle Design der Fahrzeugradarvorrichtung wird erhöht.
Bei dem in 9 dargestellten ebenen Reflektor 26 sind die parallelen geraden Leiter 27 durch kurze Verbindungsleiter 28 miteinander verbunden, die in einem wechselseitig versetzten Muster angeordnet sind, so dass eine mauerartige Struktur erzeugt wird, bei der eine Anzahl von relativ kurzen Schlitzen in einer versetzten Beziehung angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Länge der Mehrzahl von parallelen Schlitzen 29 des ebenen Reflektors 26, bei dem es sich um einen polarisationsselektiven Reflektor handelt, gesteuert werden. Die Länge G der Mehrzahl von Schlitzen 29 wird auf eine derartige Länge festgelegt, dass die den ebenen Reflektor 26 passierende elektromagnetische Welle gesperrt wird, die eine Resonanzfrequenz aus der polarisierten Welle senkrecht zu den Schlitzen 29 (senkrechte Polarisation) aufweist. In 9 ist G die Länge der Schlitze 29, p der Abstand der Schlitze 29 und W die Breite der geraden Leiter 27. Bei einer elektromagnetischen Welle von 50 GHz beträgt beispielsweise die Geschwindigkeit der elektromagnetischen Welle 3 × 10⁸ (m/s), so dass eine Wellenlänge (3 × 10⁸)/(3 × 10⁹) = 0,006 (m) ist. Daher ist die halbe Wellenlänge 0,006/2 = 0,003 (m), also 3 mm. Indem eine Länge G der Schlitze 29 von 3 mm gewählt wird, kann die elektromagnetische Welle von weniger als 50 GHz aus der polarisierten Welle senkrecht zu den Schlitzen 29 (senkrechte Polarisation), die durch den ebenen Reflektor 26 dringt, abgeschirmt werden.
Indem der ebene Reflektor 26 in der Gitterstruktur angeordnet wird, wird eine Filterfunktion erzielt, bei der eine elektromagnetische Welle, welche nicht die gewünschte Frequenz aufweist, daran gehindert, die Fahrzeugradarvorrichtung zu verlassen, oder es werden unnötig eindringende, äußere elektromagnetische Wellen abgeschirmt. Ferner sind die geraden Leiter 27 des ebenen Reflektors 26 durch eine Mehrzahl von kurzen Verbindungsleitern 28 miteinander verbunden, so dass die Starrheit des ebenen Reflektors 26, der mit einem dünnen Metallblech, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, ausgebildet ist, erhöht und eine hohe Schlitzresonanzfrequenz erzielt werden kann.
Die Struktur zum Befestigen des ebenen Reflektors 1 an der Abdeckung 8 kann verschiedentlich verändert werden, so dass sie nicht derjenigen entspricht, die in 1 dargestellt ist. Beispielsweise kann eine Druckmutterstruktur 31, die in 10 dargestellt ist, in einem Bereich des Rahmens 9 vorgesehen werden, um den Spitzenbereich des Vorsprungs 13, der sich von der Abdeckung 8 erstreckt, zwecks Befestigen aufzunehmen, oder es kann ein Langloch 32 in einem Bereich des Rahmens 9 des ebenen Reflektors 1 vorgesehen werden, das über dem Vorsprung 13 der Abdeckung 8 positioniert wird, wie es in 11 dargestellt ist, so dass der Unterschied in Bezug auf die thermische Ausdehnung zwischen der Abdeckung 8 aus Harz und dem ebenen Reflektor 1 aus Metallbleich absorbiert werden kann. Zudem kann die Abdeckung 8 aus LCP oder dergleichen hergestellt sein, so dass der ebene Reflektor 1 in der Abdeckung 9 einsatzgeformt werden kann. Ferner muss der ebene Reflektor 1 nicht durch die Abdeckung 8 gehalten werden, und er kann beispielsweise durch den Gehäusehauptkörper 7 gestützt werden. Diese verschiedenen Befestigungsstrukturen, die angewendet werden können, führen zu einer großen Designfreiheit.
Bei dem in 12 dargestellten Beispiel wird der ebene Reflektor 1 der Fahrzeugradarvorrichtung außerhalb der Abdeckung 8 durch den Vorsprung 13 gehalten, der sich vorwärts von der äußeren Fläche der Abdeckung 8 erstreckt. Der Vorsprung 13 kann dem in den 1 bis 3, 10 und 11 dargestellten Vorsprung 13 entsprechen, wobei jedoch jede Stützstruktur verwendet werden kann, solange der ebene Reflektor 1 an derjenigen Position gehalten werden kann, die der Hälfte des Fokusabstands relativ zu dem Parabolreflektor 4 entspricht. Indem der ebene Reflektor 1 außerhalb des Gehäuses 6 angeordnet wird, wird die Designfreiheit des Musters und der Konfiguration des Gehäuses 6 einschließlich der Abdeckung 8 erhöht. Beispielsweise kann die Abdeckung 8 eine Struktur ähnlich derjenigen der bekannten dielektrischen Linse (nicht gezeigt) anstelle der dargestellten ebenen Art aufweisen.
Auch kann der ebene Reflektor 1, der beispielsweise aus einem Metallblech aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, an derjenigen Position positioniert sein, die der Hälfte des Fokusabstands des Parabolreflektors 4 entspricht, und kann als ein Bereich oder innerhalb der Fahrzeugradarkuppel, des Kühlergrills, der Stoßstangenabdeckung oder dergleichen ausgebildet sein, und die Komponenten des Radarvorrichtungshauptkörpers, wie beispielsweise der Parabolreflektor 4, können in Bezug auf den ebenen Reflektor 1 befestigt werden.

Claims

Fahrzeugradarvorrichtung, umfassend: einen ebenen Reflektor (1) zum selektiven Reflektieren oder Durchlassen einer elektromagnetischen Welle entsprechend der Polarisationsrichtung der elektromagnetischen Welle; einen Hauptradiator (2) zum Aussenden einer elektromagnetischen Welle in Richtung des ebenen Reflektors (1); einen Parabolreflektor (4), der ein Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel (3) zum Reflektieren der elektromagnetischen Welle aufweist, die durch das Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel (3) polarisiert wurde, so dass die elektromagnetische Welle den ebenen Reflektor (1) passieren und durch diesen ausstrahlen kann; und eine Antriebseinheit (5) zum Antreiben des Parabolreflektors (4), um die Aussenderichtung der elektromagnetischen Welle zu verändern; wobei der ebene Reflektor (1) ein Metallblech mit einer Mehrzahl von geraden Leitern (10) ist, wobei der ebene Reflektor (1) an einer Abdeckung (8) an einer Position innerhalb und beabstandet von der Abdeckung (8) befestigt ist, die den Parabolreflektor (4) umgibt.
Fahrzeugradarvorrichtung, umfassend: einen ebenen Reflektor (1) zum selektiven Reflektieren oder Durchlassen einer elektromagnetischen Welle entsprechend der Polarisationsrichtung der elektromagnetischen Welle; einen Hauptradiator (2) zum Aussenden einer elektromagnetischen Welle in Richtung des ebenen Reflektors (1); einen Parabolreflektor (4), der ein Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel (3) zum Reflektieren der elektromagnetischen Welle aufweist, die durch das Polarisations-Dreh-Reflektionsmittel (3) polarisiert wurde, so dass die elektromagnetische Welle den ebenen Reflektor (1) passieren und durch diesen ausstrahlen kann; und eine Antriebseinheit (5) zum Antreiben des Parabolreflektors (4), um die Aussenderichtung der elektromagnetischen Welle zu verändern; wobei der ebene Reflektor (1) ein Metallblech mit einer Mehrzahl von geraden Leitern (10) ist, wobei der ebene Reflektor (1) außerhalb und beabstandet an einer den Parabolreflektor (4) umgebenden Abdeckung (8) befestigt ist.
Fahrzeugradarvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der ebene Reflektor (1) einen Rahmen (9) und eine Mehrzahl von geraden Leitern (10) umfasst, die sich integral von dem Rahmen (9) als ein einteiliges Element parallel zueinander erstrecken, um zwischen sich Schlitze (11, 29) zu definieren.
Fahrzeugradarvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der ebene Reflektor (1) Verbindungsleiter (28) aufweist, um die Länge der parallelen Schlitze (29) derart zu regulieren, dass der ebene Reflektor (1) es einer elektromagnetischen Welle einer vorbestimmten Frequenz gestattet, diesen zu passieren, und eine Störungsquelle einer Frequenz abschirmt, die geringer als die vorbestimmte Frequenz ist.